SpringBoot 无人机智能管控系统设计与实现

摘要

本文介绍了一种基于 SpringBoot 的无人机智能管控系统小程序的设计与实现。随着无人机技术的迅速发展，无人机在各个领域的应用越来越广泛。然而，无人机的管理和管控面临着一系列挑战，如空域管理、飞行限制区域等。

为了解决这些问题，本研究旨在通过开发一个基于 SpringBoot 的小程序，提供智能化的无人机管控解决方案。该小程序结合了无人机的航迹规划、飞行监控、数据分析等功能模块，可以帮助用户对无人机进行实时监控和管理。

在系统设计上，采用了 SpringBoot 框架作为后端开发工具，前端使用微信小程序开发技术。通过小程序，用户可以实现无人机的注册、登录、航迹规划、飞行监控等操作。系统会根据用户设置的参数，对无人机进行自动飞行监控，并将飞行数据实时显示在小程序界面上。

经过系统测试和性能评估，该无人机智能管控系统小程序表现出良好的稳定性和可靠性。它为用户提供了一个便捷、智能化的无人机管理平台，帮助他们更好地掌控无人机飞行情况，确保飞行安全和遵守法规。

关键词：springboot 无人机智能管控系统小程序；Java 语言；SpringBoot 框架；MySQL 关系型数据库

第 1 章绪论

1.1 研究背景与意义

随着无人机技术的迅速发展和广泛应用，无人机在各个领域的使用呈现出爆炸式增长。然而，随之而来的是对无人机管理和管控的需求日益迫切。目前，无人机的管理和监控面临诸多挑战，如飞行安全、空域管理、飞行限制区域等问题。

针对这些问题，开发一种基于 SpringBoot 的无人机智能管控系统具有重要的研究意义和实际应用价值。通过该系统，可以实现对无人机的实时监控、航迹规划、飞行数据分析等功能，提供全面的无人机管理解决方案。

首先，无人机智能管控系统能够提高无人机飞行的安全性。通过实时监控无人机的位置、状态和飞行轨迹，及时发现并解决潜在的飞行安全问题，减少事故的发生。

其次，该系统有助于提高空域管理的效率。通过无人机的自动航迹规划和管控，可以避免无人机在禁飞区域或受限区域飞行，确保空域的安全和合理利用。

此外，无人机智能管控系统可以为相关部门提供数据支持和决策依据。通过对大量无人机飞行数据的收集和分析，可以获取有关无人机活动的统计信息、飞行轨迹图等，为政府部门和监管机构制定无人机管理政策和规范提供参考。

综上所述，开发基于 SpringBoot 的无人机智能管控系统具有重要的研究背景和意义。该系统能够提高无人机飞行的安全性和空域管理效率，为相关部门提供数据支持，促进无人机行业的可持续发展。

1.2 开发现状

目前，基于 SpringBoot 的无人机智能管控系统的开发正处于活跃状态。随着无人机技术的快速发展和广泛应用，越来越多的研究者和开发团队开始关注无人机的管理和管控问题，并致力于开发相应的解决方案。

在开发方面，借助 SpringBoot 框架的便捷性和高效性，研究人员能够更加专注于系统功能的设计与实现，提高开发效率。同时，SpringBoot 的模块化和可扩展性也为开发者提供了灵活的架构和组件选择，满足不同项目的需求。

此外，随着云计算、大数据和人工智能等技术的快速发展，这些新兴技术正在逐渐与无人机智能管控系统的开发融合。通过利用云端计算和存储能力，无人机系统可以处理大量的飞行数据并进行实时分析。同时，借助人工智能技术，系统能够实现自动化的飞行监控和智能决策，提高飞行安全性和空域管理效率。

当前的开发现状表明，基于 SpringBoot 的无人机智能管控系统的开发已经取得了一定的进展。然而，仍然存在一些挑战和机遇，如飞行数据的准确性与实时性、系统的稳定性和安全性等方面。未来的研究和开发将继续致力于解决这些问题，并不断推动无人机智能管控系统的创新和发展。

1.3 本文的组织结构

第一章是绪论，本文章的开头部分，对本题目的研究背景和研究意义等一些做文字性的描述。

第二章研究了无人机智能管控系统小程序的所采用的开发技术和开发工具。

第三章是系统分析部分，包括系统总体需求描述、功能性角度分析系统需求、非功能性等各个方面分析系统是否可以实现。

第四章是系统设计部分，本文章的重要部分，提供了系统架构的详细设计和一些主要功能模块的设计说明。

第五章是系统的具体实现，介绍系统的各个模块的具体实现。

第六章在前几章的基础上对系统进行测试和运行。

最后对系统进行了认真的总结，以此对未来有一个新的展望。

第 2 章相关技术介绍

2.1 Java 语言与 JDK 开发环境

Java 是美国 sun 公司所推出的一款程序设计语言，其能够在多个平台内应用，具有良好兼容性，进而其凭借自身优势在数据中心、个人 PC 与科技超级计算机等平台内广泛应用，具有目前最为庞大的开发者专业社群。

JDK 为美国 sun 公司为 java 开发员所推出的一款全新产品，要是没有 JDK 的情况下，所安装的 java 程序也就无法运行。

2.2 B/S 结构

基于 Java 技术开发的 B/S 架构系统，需要借助 Tomcat 服务器应用程序进行部署运行。用户访问系统的时候，通过浏览器向应用程序服务器端发起访问请求，服务器端的程序在接到用户请求以后，服务器端应用程序对客户请求做出相应，在调用服务器端的业务逻辑程序完成和数据库端的交互，进一步生成相应的 HTML/XML 数据，最终把结果反馈给浏览器端用户。

在该系统的开发中，开发模式采用 B/S 架构技术进行实现，通过部署服务器端应用程序，实现用户通过网站域名或者内网 IP 地址访问系统，实现系统中数据的动态化呈现和管理，加之页面效果的动态化呈现，不仅提升了页面的表现力，而且管理者可以随时更新系统中的各种信息，充分满足管理者和访问用户之间的信息交互。

2.3 Springboot 框架

Spring 框架是 Java 平台上的一种开源应用框架，提供具有控制反转特性的容器。尽管 Spring 框架自身对编程模型没有限制，但其在 Java 应用中的频繁使用让它备受青睐，以至于后来让它作为 EJB（Enterprise JavaBeans）模型的补充，甚至是替补。Spring 框架为开发提供了一系列的解决方案，比如利用控制反转的核心特性，并通过依赖注入实现控制反转来实现管理对象生命周期容器化，利用面向切面编程进行声明式的事务管理，整合多种持久化技术管理数据访问，提供大量优秀的 Web 框架方便开发等等。Spring 框架具有控制反转（IOC）特性，IOC 旨在方便项目维护和测试，它提供了一种通过 Java 的反射机制对 Java 对象进行统一的配置和管理的方法。Spring 框架利用容器管理对象的生命周期，容器可以通过扫描 XML 文件或类上特定 Java 注解来配置对象，开发者可以通过依赖查找或依赖注入来获得对象。Spring 框架具有面向切面编程（AOP）框架，SpringAOP 框架基于代理模式，同时运行时可配置；AOP 框架主要针对模块之间的交叉关注点进行模块化。Spring 框架的 AOP 框架仅提供基本的 AOP 特性，虽无法与 AspectJ 框架相比，但通过与 AspectJ 的集成，也可以满足基本需求。

2.4 MyEclipse 开发工具

MyEclipse 是由 Genuitec 公司开发的，一款功能非常强大的 JavaEE 的集成开发环境，其中包括有：完备的编码、调试、测试和发布功能，完整支持 Java、Spring、CSS、JavaScript、SpringMVC、HTML、JSF、Mybatis、SQL 等技术。在体系结构上，MyEclipse 的特征可以被分为 7 类：JavaEE 模型；Web 开发工具、EJB 开发工具、JavaEE 项目部署服务、应用程序服务器的而连接器、数据库服务、MyEclipse 整合帮助。

对于以上每一种功能的类别，在 MyEclipse 中都有相应的功能部件，并通过一系列的插件来实现它们。MyEclipse 在结构上的这种模块化，可以让它在不影响其他模块的情况下，对其中任意的一个模块进行单独的扩展和升级。强大的 MyEclipse 应用开发平台也不仅仅只是 MyEclipse 的插件而已，同时更是一款功能强大的，用于 JavaEE 的集成开发环境。

2.5 tomcat 服务器

Tomcat 软件是在一个开放的、参与式的环境中开发的，许多人都喜欢使用它。它可以独立的被应用，却不适用于并发访问较高的情况。它是一个小型的服务连接器，程序员用它来测试服务器页面。Tomcat 服务器的性能稳定、容易上手、不需要消费即可获得等，这些益处抓住开发者的眼球，使用者擢发难数。

2.6 MySQL 数据库

MySQL 经过多次的更新，功能层面已经非常的丰富和完善了，从 MySQL4 版本到 5 版本进行了比较大的更新，在商业的实际使用中取得了很好的实际应用效果。最新版本的 MySQL 支持对信息的压缩，同时还能进行加密能更好的满足对信息安全性的需求。同时经过系统的多次更新，数据库自身的镜像功能也得到了很大的增强，运行的流畅度和易用性方面有了不小的进步，驱动的使用和创建也更加的高效快捷。最大的变动还是进行了空间信息的显示优化，能更加方便的在应用地图上进行坐标的标注和运算。强大的备份功能也保证了用户使用的过程会更加安心，同时支持的 Office 特性还支持用户的自行安装和使用。在信息的显示形式上也进行了不小的更新，增加了两个非常使用的显示区，一个是信息区，对表格和文字进行了分类处理，界面的显示更加清爽和具体。第二是仪表的信息控件，能在仪表信息区进行信息的显示，同时还能进行多个信息的比对，为用户的实际使用带来了很大的便捷。

针对本文中设计的无人机智能管控系统小程序在实际的实现过程中，最终选择 MySQL 数据库的主要原因在于在用户的应用系统应用及开发的过程中会存在大量的数据库比较频繁的操作，而且数据的安全性要求也是非常的高。综合这些因素，最终选择安全性系数比较高的 MySQL 来对无人机智能管控系统小程序后台数据进行存储操作。

数据库管理系统的总体结构图如下图所示。

文章配图

图 2-1 数据库组成结构

第 3 章系统分析

3.1 可行性分析

本次设计基于 B/S 模式下，运用 Java 技术采用的是 MySQL 数据库和 MyEclipse 实现，总体的可行性共分为以下三个方面。

3.1.1 技术可行性分析

所谓的技术可行性就是在限定时间，前期拟定的功能能否被满足。在开发设计上是否会遇上解决不了的问题。做完的项目能否被很好地应用，如果存在缺点在后期的维护上是否存在很大的难度。在对这个系统评估后，认定已存在的技术能达成目标。用 Java 技术来实现动态的页面，嵌入低依赖性的设计模式，灵活的数据库，配合稳定的服务器，整个系统的运行效率大大提升。由此可见，在技术层面达成目标不是非非之想。

3.1.2 经济可行性分析

在项目上使用的工具大部分都是是当下流行开源免费的，所以在开发前期，开发时用于项目的经费将会大大降低，不会让开发该软件在项目启动期受到经费的影响，所以经济上还是可行的。尽量用最少的花费去满足用户的需求。省下经费用于人工费，以及设备费用。将在无纸化，高效率的道路上越走越远。

3.1.3 操作可行性分析

本系统实现功能的操作很简单，普通电脑的常见配置就可以运行本软件，并且只要粗通电脑使用的基本常识就可以流畅的使用本软件。电脑具备连接互联网的能力，并且可以正常访问系统，并不需要操作者有什么高超的能力，只需了解业务流程，并且按照专业知识进行正确操作即可，所以无人机智能管控系统小程序具备操作可行性。

3.2 功能需求分析

在系统开发设计前，应该对功能做初步设想，清楚这个管理系统有什么板块，每个板块有什么功能，整体的设计是否满足使用者的需求，接着对所开发的系统功能进行的详细分析总结，从而设计出完整的系统并将其实现。用户和开发人员的交流分析，使其达到最佳理解程度，使系统功能达到最佳。

注册用户用例图如下所示。

文章配图

图 3-1 注册用户用例图

管理员用例图如下所示。

文章配图

图 3-2 管理员用例图

无人机智能管控系统小程序在对需求做解析后，整个系统主要分为两个部分：管理员、注册用户，每个模块下的分支功能不一样。对功能做出如下说明：

注册用户模块功能如下：

注册账号：用户填写个人信息，并验证手机号码。
登录：根据账号密码进行登录操作。
新闻资讯：注册用户可以查看新闻资讯列表中的某一信息详情，可以对新闻资讯列表进行点赞、收藏、发表评论操作。
留言举报：注册用户可以查看留言举报列表中的某一信息详情，可以对留言举报列表进行点赞、收藏、发布内容操作。
禁飞区域：注册用户可以查看禁飞区域列表中的某一信息详情，可以对禁飞区域列表进行点赞、收藏、发布内容操作。
解禁申请：注册用户点击解禁申请，可以提交解禁申请原因等操作。
系统公告：注册用户可以查看系统公告中的某一项信息，可以对系统公告信息进行点赞、收藏等操作。
飞行计划：可以对飞行计划信息进行添加，可以查看飞行计划列表中的某一信息详情，可以对飞行计划列表进行查询和删除操作。
解禁确认：注册用户可以查看解禁确认列表中的某一信息详情，可以对解禁确认信息进行点赞、收藏等操作。
我的：注册用户可以查看收藏资讯信息、修改资料和修改密码等基本信息。

管理员功能模块：

修改密码：管理员可以随时修改自己进入系统的登录密码，以保证系统的安全性。
系统用户：管理员可以查看详情、查询、重置、删除，添加用户信息。
禁飞区域管理：管理员可以对禁飞区域管理信息进行添加，可以查看禁飞区域管理列表中的某一信息详情，可以对禁飞区域管理列表进行查询和删除操作。
解禁申请管理：管理员可以查看解禁申请管理列表中的某一信息详情，可以对解禁申请管理列表查询和删除操作。
解禁确认管理：管理员可以查看解禁确认管理列表中的某一信息详情，可以对解禁确认管理列表进行查询和删除操作。
飞行计划管理：管理员可以查看飞行计划管理列表中的某一信息详情，可以对飞行计划管理列表进行提交审核状态信息、查询和删除操作。
系统管理：管理员可以对轮播图信息进行添加，可以对系统管理信息进行查询和删除操作。
留言管理：管理员可以对留言举报查询、重置、删除和回复等操作。
系统公告管理：管理员可以对系统公告管理信息进行添加，可以对系统公告管理信息查询和删除操作。
资源管理：管理员可以对新闻资源信息进行添加，可以对资讯分类信息查询和删除操作。

3.3 非功能需求分析

系统非功能需求有非常多，比如性能需求、可承载最大用户数、稳定性、易用性需求等。本系统分析时考虑到易用性需求，因为系统是给人使用的，所以必须充分从用户的角度出发，考虑用户体验，使系统易理解易上手易操作。

3.4 数据流程分析

零层数据流程图包括了登录注册、用户功能和检索维护等模块，在登录模块使用到的数据存储有用户账户文档，用户功能模块需要的存储是用户各功能模块数据文档，检索维护是使用以上这些数据文档通过关键词进行检索。

系统的零层数据流图如下图所示。

文章配图

图 3-4 系统数据流图（零层）

一层数据流程图是对零层数据流程图的细化，将登录注册细分为填制登录数据和完善数据，用户功能细分为用户基本功能和用户主要功能。

系统的一层数据流图如下图所示。

文章配图

图 3-5 系统数据流图（一层）

二层数据流程是对一层数据流层图中填写登录信息、用户功能的细化。即：填写登录信息细化为填制信息、后台审核，用户功能细化为禁飞区域管理、解禁申请管理、解禁确认管理、飞行计划管理、系统管理、留言管理、系统公告管理、资源管理等操作。

系统的二层数据流图如下图所示。

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图 3-6 系统数据流图（二层）

第 4 章系统设计

4.1 系统架构设计

目前 B/S 体系的系统主要的数据访问方式是：通过浏览器页面用户可以进入系统，系统可以自动对用户向服务器发送的请求进行处理，处理请求是在系统后台中进行的，用户在浏览器页面上进行相应操作，就能够看到服务端传递的处理结果。无人机智能管控系统小程序主要分为视图 - 模型 - 控制三层架构设计。在视图层中，主要是操作在服务器端向客户端反馈并显示的数据，在模型层中，主要处理相关的业务逻辑、数据整合等，最后的控制层它介于视图和模型之间，主要是调整两层之间的关系，最终落实数据的传递。

系统架构图如下图所示。

文章配图

图 4-1 系统架构图

4.2 系统功能结构

系统设计的目的是分析系统包括的所有功能结构，为开发人员设计开发和实现系统做好准备工作。经过前期的需求调查、分析和整理之后，确定的总体需求主要包括多个模块，分别是：禁飞区域管理、解禁申请管理、解禁确认管理、飞行计划管理、留言管理、系统公告管理、资源管理、系统管理。系统整体角色分为两个部分，一是注册用户、二是管理员。权限分布也是很明显，注册用户是在除去浏览信息之外还具有查询和管理自己账户信息、新闻资讯、留言举报、禁飞区域、解禁申请、系统公告等权限；管理员是最高权限拥有者。

系统功能结构图如下图所示。

文章配图

图 4-2 系统功能结构图

4.3 功能模块设计

基于 Spring Boot 的无人机智能管控系统的功能模块设计如下：

用户管理模块：

用户注册与登录： 提供用户注册和登录功能，确保系统安全性。
用户权限管理： 根据用户角色划分权限，包括管理员和注册用户。

无人机信息管理模块：

无人机注册与认证： 允许用户注册和认证无人机，并绑定相关信息。
无人机状态监测： 实时监测无人机的位置、高度、速度等状态信息。
无人机航迹规划： 根据用户设定的目标和飞行参数，自动规划无人机的航迹。

空域管理模块：

禁飞区域管理： 设置并管理禁止无人机飞行的区域，避免违规飞行。
受限区域管理： 定义和管理受限制的区域，设定飞行限制条件。
飞行许可申请： 允许用户申请在特定空域内进行飞行，并进行审批和授权管理。

实时监控模块：

实时地图显示： 通过地图界面实时显示无人机的位置和轨迹。
数据监控与报警： 监测无人机的飞行数据，及时发出警报并通知相关人员。
视频流监控： 实时传输无人机摄像头的视频流，进行远程监控和观察。

数据分析模块：

飞行数据记录与存储： 记录和存储无人机的飞行数据，包括位置、高度、速度等信息。
数据可视化和分析： 通过图表和统计数据展示无人机飞行数据的趋势和变化，为决策提供依据。

系统管理模块：

用户角色管理： 管理员可以管理用户角色和权限，确保系统安全性。
系统设置和配置： 提供系统参数设置和配置，满足用户的个性化需求。

以上功能模块设计旨在提供全面的无人机智能管控解决方案。每个模块都有特定的功能和任务，使得系统能够有效地管理和管控无人机飞行，提高飞行安全和空域管理效率。根据具体的应用场景和需求，还可以进一步扩展和定制功能模块。

4.4 数据库设计

4.4.1 概念模型

对于一个要开发的系统来说，E-R 图可以让别人能更快更轻松的了解此系统的事务及它们之间的关系。根据系统分析阶段所得出的结论确定了在无人机智能管控系统小程序中存在着多个实体分别是禁飞区域管理、解禁申请管理、解禁确认管理、飞行计划管理、留言管理、系统公告管理、资源管理、系统管理。

系统总体 ER 图如下图所示。

文章配图

图 4-4 系统总体 ER 图

4.4.2 关系模型

管理员（管理员 id、用户名、密码、权限）
注册用户（注册用户 ID、用户姓名、用户性别、用户电话、档案截图、审核状态、用户 ID、创建时间、更新时间）
飞行计划（飞行计划 ID、计划编号、区域名称、封面、负责人、区域面积、区域电话、飞行高度、申请用户、用户姓名、用户电话、开始时间、结束时间）
适飞区域（适飞区域 ID、区域名称、封面、负责人、区域详情、区域面积、区域电话、飞行高度）
解禁申请（解禁申请 ID、申请编号、区域名称、封面、区域面积、负责人、区域电话、飞行高度、申请日期、申请用户、用户姓名、用户电话、说明原因、审核状态、审核回复）
解禁确认（解禁确认 ID、申请编号、区域名称、区域名称、封面、区域面积、负责人、区域电话、飞行高度、申请用户、用户姓名、用户电话、说明原因、飞行日期）

4.4.3 数据表

数据库逻辑结构就是将 E-R 图在数据库中用具体的字段进行描述。用字段和数据类型描述来使对象特征实体化，最后形成具有一定逻辑关系的数据库表结构。无人机智能管控系统小程序所需要的部分数据结构表如下表所示。

4.5 表 access_token (登陆访问时长)

编号	名称	数据类型	长度	允许空值	主键	默认值	说明
1	token_id	int	10	N	Y		临时访问牌 ID
2	token	varchar	64	Y	N		临时访问牌
3	info	text	65535	Y	N
4	maxage	int	10	N	N	2	最大寿命：默认 2 小时
5	create_time	timestamp	19	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间：
6	update_time	timestamp	19	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间：
7	user_id	int	10	N	N	0	用户编号:

4.6 表 application_for_lifting_ban (解禁申请)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	说明
1	application_for_lifting_ban_id	int	10	0	N	Y	解禁申请 ID
2	application_number	varchar	64	0	Y	N	申请编号
3	region_name	varchar	64	0	Y	N	区域名称
4	cover	varchar	255	0	Y	N	封面
5	regional_area	varchar	64	0	Y	N	区域面积
6	responsible_person	varchar	64	0	Y	N	负责人
7	regional_telephone	varchar	64	0	Y	N	区域电话
8	flight_altitude	varchar

4.7 表 article (文章：用于内容管理系统的文章)

编号	名称	数据类型	长度	允许空值	主键	默认值	说明
1	article_id	mediumint	8	N	Y		文章 id：[0,8388607]
2	title	varchar	125	N	Y		标题：[0,125]用于文章和 html 的 title 标签中
3	type	varchar	64	N	N	0	文章分类：[0,1000]用来搜索指定类型的文章
4	hits	int	10	N	N	0	点击数：[0,1000000000]访问这篇文章的人次
5	praise_len	int	10	N	N	0	点赞数
6	create_time	timestamp	19	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间：
7	update_time	timestamp	19	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间：

4.8 表 article_type (文章分类)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	type_id	smallint	5	0	N	Y		分类 ID：[0,10000]
2	display	smallint	5	0	N	N	100	显示顺序：[0,1000]决定分类显示的先后顺序
3	name	varchar	16	0	N	N		分类名称：[2,16]
4	father_id	smallint	5	0	N	N	0	上级分类 ID：[0,32767]
5	description	varchar	255	0	Y	N		描述：[0,255]描述该分类的作用
6	icon	text	65535	0	Y	N		分类图标：
7	url	varchar	255	0	Y	N		外链地址：[0,255]如果该分类是跳转到其他网站的情况下，就在该 URL 上设置
8

4.9 表 auth (用户权限管理)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	说明
1	auth_id	int	10	0	N	Y	授权 ID：
2	user_group	varchar	64	0	Y	N	用户组：
3	mod_name	varchar	64	0	Y	N	模块名：
4	table_name	varchar	64	0	Y	N	表名：
5	page_title	varchar	255	0	Y	N	页面标题：
6	path	varchar	255	0	Y	N	路由路径：
7	position	varchar	32	0	Y	N	位置：
8	mode	varchar	32

4.10 表 black_flying_report (黑飞举报)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	black_flying_report_id	int	10	0	N	Y		黑飞举报 ID
2	report_number	varchar	64	0	Y	N		举报编号
3	submit_user	int	10	0	Y	N	0	提交用户
4	user_name	varchar	64	0	Y	N		用户姓名
5	reporting_date	date	10	0	Y	N		举报日期
6	report_screenshot	varchar	255	0	Y	N		举报截图
7	report_content	text	65535	0	Y	N		举报内容
8	emergency_status	varchar

4.11 表 collect (收藏)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	collect_id	int	10	0	N	Y		收藏 ID：
2	user_id	int	10	0	N	N	0	收藏人 ID：
3	source_table	varchar	255	0	Y	N		来源表：
4	source_field	varchar	255	0	Y	N		来源字段：
5	source_id	int	10	0	N	N	0	来源 ID：
6	title	varchar	255	0	Y	N		标题：
7	img	varchar	255	0	Y	N		封面：
8	create_time	timestamp

4.12 表 comment (评论)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	comment_id	int	10	0	N	Y		评论 ID：
2	user_id	int	10	0	N	N	0	评论人 ID：
3	reply_to_id	int	10	0	N	N	0	回复评论 ID：空为 0
4	content	longtext	2147483647	0	Y	N		内容：
5	nickname	varchar	255	0	Y	N		昵称：
6	avatar	varchar	255	0	Y	N		头像地址：[0,255]
7	create_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间：
8	update_time

4.13 表 confirmation_of_lifting_ban (解禁确认)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	说明
1	confirmation_of_lifting_ban_id	int	10	0	N	Y	解禁确认 ID
2	application_number	varchar	64	0	N	N	申请编号
3	region_name	varchar	64	0	Y	N	区域名称
4	cover	varchar	255	0	Y	N	封面
5	regional_area	varchar	64	0	Y	N	区域面积
6	responsible_person	varchar	64	0	Y	N	负责人
7	regional_telephone	varchar	64	0	Y	N	区域电话
8	flight_altitude	varchar

4.14 表 flight_plan (飞行计划)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	说明
1	flight_plan_id	int	10	0	N	Y	飞行计划 ID
2	plan_number	varchar	64	0	Y	N	计划编号
3	region_name	varchar	64	0	Y	N	区域名称
4	cover	varchar	255	0	Y	N	封面
5	regional_area	varchar	64	0	Y	N	区域面积
6	responsible_person	varchar	64	0	Y	N	负责人
7	regional_telephone	varchar	64	0	Y	N	区域电话
8	flight_altitude	varchar

4.15 表 hits (用户点击)

编号	名称	数据类型	长度	允许空值	主键	默认值	说明
1	hits_id	int	10	N	Y		点赞 ID：
2	user_id	int	10	N	N	0	点赞人：
3	create_time	timestamp	19	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间：
4	update_time	timestamp	19	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间：
5	source_table	varchar	255	Y	N		来源表：
6	source_field	varchar	255	Y	N		来源字段：
7	source_id	int	10	N	N	0	来源 ID：

4.16 表 notice (公告)

编号	名称	数据类型	长度	允许空值	主键	默认值	说明
1	notice_id	mediumint	8	N	Y		公告 id：
2	title	varchar	125	N	N		标题：
3	content	longtext	2147483647	Y	N		正文：
4	create_time	timestamp	19	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间：
5	update_time	timestamp	19	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间：

4.17 表 no_fly_zone (禁飞区域)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	说明
1	no_fly_zone_id	int	10	0	N	Y	禁飞区域 ID
2	region_name	varchar	64	0	Y	N	区域名称
3	cover	varchar	255	0	Y	N	封面
4	regional_area	varchar	64	0	Y	N	区域面积
5	responsible_person	varchar	64	0	Y	N	负责人
6	regional_telephone	varchar	64	0	Y	N	区域电话
7	flight_altitude	varchar	64	0	Y	N	飞行高度
8	important_activities	varchar

4.18 表 praise (点赞)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	praise_id	int	10	0	N	Y		点赞 ID：
2	user_id	int	10	0	N	N	0	点赞人：
3	create_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间：
4	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间：
5	source_table	varchar	255	0	Y	N		来源表：
6	source_field	varchar	255	0	Y	N		来源字段：
7	source_id	int	10	0	N	N	0	来源 ID：
8	status

4.19 表 registered_users (注册用户)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	registered_users_id	int	10	0	N	Y		注册用户 ID
2	user_name	varchar	64	0	Y	N		用户姓名
3	user_gender	varchar	64	0	Y	N		用户性别
4	user_phone_number	varchar	64	0	Y	N		用户电话
5	archive_screenshot	varchar	255	0	Y	N		档案截图
6	examine_state	varchar	16	0	N	N	未审核	审核状态
7	user_id	int	10	0	N	N	0	用户 ID
8	create_time	datetime

4.20 表 slides (轮播图)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	slides_id	int	10	0	N	Y		轮播图 ID：
2	title	varchar	64	0	Y	N		标题：
3	content	varchar	255	0	Y	N		内容：
4	url	varchar	255	0	Y	N		链接：
5	img	varchar	255	0	Y	N		轮播图：
6	hits	int	10	0	N	N	0	点击量：
7	create_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间：
8	update_time	timestamp

4.21 表 suitable_flying_area (适飞区域)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	说明
1	suitable_flying_area_id	int	10	0	N	Y	适飞区域 ID
2	region_name	varchar	64	0	Y	N	区域名称
3	cover	varchar	255	0	Y	N	封面
4	regional_area	varchar	64	0	Y	N	区域面积
5	responsible_person	varchar	64	0	Y	N	负责人
6	regional_telephone	varchar	64	0	Y	N	区域电话
7	flight_altitude	varchar	64	0	Y	N	飞行高度
8	regional_details	text

4.22 表 upload (文件上传)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	upload_id	int	10	0	N	Y		上传 ID
2	name	varchar	64	0	Y	N		文件名
3	path	varchar	255	0	Y	N		访问路径
4	file	varchar	255	0	Y	N		文件路径
5	display	varchar	255	0	Y	N		显示顺序
6	father_id	int	10	0	Y	N	0	父级 ID
7	dir	varchar	255	0	Y	N		文件夹
8	type	varchar	32

4.23 表 user (用户账户：用于保存用户登录信息)

编号	名称	数据类型	长度	允许空值	主键	默认值	说明
1	user_id	mediumint	8	N	Y		用户 ID：[0,8388607] 用户获取其他与用户相关的数据
2	state	smallint	5	N	N	1	账户状态：[0,10](1 可用
3	user_group	varchar	32	Y	N		所在用户组：[0,32767] 决定用户身份和权限
4	login_time	timestamp	19	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	上次登录时间：
5	phone	varchar	11	Y	N		手机号码：[0,11] 用户的手机号码，用于找回密码时或登录时
6	phone_state	smallint	5	N	N	0	手机认证：[0,1](0 未认证
7	username	varchar	16	N	N		用户名：[0,16] 用户登录时所用的账户名称

4.24 表 user_group (用户组：用于用户前端身份和鉴权)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	group_id	mediumint	8	0	N	Y		用户组 ID：[0,8388607]
2	display	smallint	5	0	N	N	100	显示顺序：[0,1000]
3	name	varchar	16	0	N	N		名称：[0,16]
4	description	varchar	255	0	Y	N		描述：[0,255] 描述该用户组的特点或权限范围
5	source_table	varchar	255	0	Y	N		来源表：
6	source_field	varchar	255	0	Y	N		来源字段：
7	source_id	int	10	0	N	N	0	来源 ID：
8	register

第 5 章系统实现

5.1 注册模块的实现

用户在填写数据的时候必须与注册页面上的验证相匹配否则会注册失败，注册页面的表单验证是通过 JavaScript 进行验证的，用户名的长度必须在 6 到 18 之间，邮箱必须带有@符号，密码和密码确认必须相同，你输入的密码，系统会根据你输入密码的强度给出指定的值，电话号码和身份证号码必须要求输入格式与生活相符合，当你前台验证通过的时候你点击注册，表单会将你输入的值通过 name 值传递给后台并保存到数据库中。

用户注册流程图如下图所示。

文章配图

图 5-1 用户注册流程图

用户注册界面如下图所示。

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图 5-2 用户注册界面

5.2 登录模块的实现

登录界面，要求用户输入用户名和密码，当用户名和密码其中一个输入为空时，给出提示'用户名，密码不能为空'。获取用户名和密码后到数据库中查找，如果用户名存在，以及对应的密码正确，则登录成功，否则登录失败。登录失败后给出提示，并把焦点停在文本框中。登录成功后进入会员的功能模块，主要有用户基本信息修改和密码修改，登录流程图如下图所示。

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图 5-3 登录流程图

用户登录界面如下图所示。

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图 5-4 用户登录界面

5.3 系统首页管理模块的实现

系统呈现出一种简洁大方的首页：界面简约、鳞次栉比，用户能轻车熟路的使用。出于对系统使用群体广泛的顾虑，应有良好性能的后台。

如下图所示为系统的首页界面。

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图 5-5 系统首页界面

5.4 注册用户子系统模块的实现

5.4.1 新闻资讯模块

注册用户查看新闻资讯信息，点击可以对新闻资讯信息列表中的某一信息详情，可以对新闻资讯信息列表进行查询和删除操作。新闻资讯展示界面如图所示。

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图 5-6 新闻资讯展示界面

解禁申请提交界面如图所示。

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图 5-7 解禁申请提交界面

5.4.2 解禁确认模块

注册用户查看解禁确认信息，点击可以对解禁确认中的飞行计划信息进行添加，可以对飞行计划信息列表中的某一信息详情，可以对飞行计划信息列表进行查询和删除操作。飞行计划展示界面如图所示提交界面如图所示。

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图 5-8 飞行计划信息提交界面

5.4.3 留言举报模块

用户可以在留言举报页面进行发布交流。可以对留言举报信息列表中的某一信息详情，可以对留言举报信息列表进行发布内容、查询和删除操作。留言举报流程图如下图所示。

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图 5-9 留言举报流程图

留言举报界面如下图所示。

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图 5-10 留言举报界面

5.5 管理员子系统模块的实现

5.5.1 用户管理模块

用户在 yhzhgl 查看用户信息，先使用 sql 语句查询出所有用户表的数据，然后调用 PageManager.getPages(url,4,sql, request )，返回一个 ArrayList 的对象，在 for 循环里，使用 Java 得到每个 ArrayList 对象的数据，在 Java 页面中解析 ArrayList 对象，得到其各个键值对的值。

管理员用户管理界面如下图所示。

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图 5-11 管理员用户管理界面

注册用户管理界面如下图所示。

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图 5-12 注册用户管理界面

5.5.2 禁飞区域管理模块

禁飞区域管理添加过程中，可以对禁飞区域管理信息列表中的某一信息详情，可以对禁飞区域管理信息列表进行提交禁飞原因、查询和删除操作。

禁飞区域管理界面如图所示。

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图 5-13 校禁飞区域管理界面

解禁申请管理详情界面如图所示。

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图 5-14 解禁申请管理详情界面

解禁确认管理详情界面如图所示。

文章配图

图 5-15 解禁确认管理列表界面

第 6 章系统测试

6.1 测试目的

在对该系统进行完详细设计和编码之后，就要对无人机智能管控系统小程序的程序进行测试，检测程序是否运行无误，反复进行测试和修改，使之最后成为完整的软件，满足用户的需求，实现预期的功能。

6.2 测试过程

在软件的测试过程中，通常测试人员需要针对不同的功能模块设计多种测试用例。通过测试用例能够及时发现代码业务逻辑上是否与真实的业务逻辑相对应，及时发现代码上或逻辑上的缺陷，以此来来完善系统，提高软件产品的质量，使软件具有良好的用户体验。

登录测试用例表如下所示。

测试性能	用户或操作员登录系统
用例目的	测试用户或操作员登录系统时功能是否正常
前提条件	进入用户登录页面或操作员登录页面
输入条件	预期输出
各项信息不予填写，直接点击登陆按钮	不允许登录，提示填写账号相关信息
填写错误的登录名或密码后点击登录系统	提示用户名或密码错误，要求重新填写进行登录
填写与验证码信息不一致的信息	系统显示出提示信息，表明验证码错误，要求重新填写

禁飞区域测试用例表如下所示。

测试性能	用户进行禁飞区域信息的操作
用例目的	测试用户进行禁飞区域信息操作时，系统的功能是否正常
前提条件	用户进入任务信息详情页，该任务信息能够被添加
输入条件	预期输出
用户未登录，点击禁飞区域按钮	跳转至登录页面，提示用户先进性登录
正常的登录用户，点击禁飞区域按钮	系统弹出提示框，提示用户禁飞区域成功，同时该任务信息的状态更改为已添加状态

飞行计划管理测试用例表如下所示。

测试性能	飞行计划相关信息管理功能
用例目的	测试系统后台操作员对飞行计划相关信息进行管理的功能是否正常
前提条件	登录系统后台进入相关管理页面
输入条件	预期输出
普通操作员登录，点击进入飞行计划相关信息管理的页面	提示非超级用户，权限不够，无法进入相关页面
超级操作员登入，删除某个已被删除的飞行计划	提示该飞行计划删除失败
点击增加飞行计划按钮	页面正常跳转
增加飞行计划是，填写已存在的飞行计划编号	提示该编号已存在

6.3 测试结果

经过对此系统的测试，得出该系统足以满足用户日常需求，在功能项目和操作等方面也能满足操作员对于其他用户的管理。但是，还有很多功能有待添加，这个系统仅能满足大部分的需求，还需要对此系统的功能更进一步的完善，这样使用起来才能更加的完美。

第 7 章总结与展望

本文介绍了基于 SpringBoot 的无人机智能管控系统的设计与功能模块。通过该系统，可以实现用户管理、无人机信息管理、空域管理、实时监控和数据分析等关键功能，提供全面的无人机管控解决方案。

在已有的功能模块基础上，未来的研究和开发可以进一步扩展和完善系统的功能和性能。以下是一些展望方向：

引入人工智能技术： 结合机器学习和深度学习等人工智能技术，提高无人机飞行数据的自动化处理和分析能力。例如，通过算法优化和预测模型，提供更准确的飞行路径规划和飞行数据分析。
加强飞行安全管理： 进一步完善飞行数据监控和报警系统，提供实时的飞行状态检测和异常情况响应。同时，与相关部门和监管机构进行协作，加强飞行许可申请和审批流程，确保无人机飞行符合法规和规范。
跨平台适配与移动端支持： 将无人机智能管控系统适配到不同的操作系统和平台，包括 PC 端、移动端和平板电脑等。提供响应式设计和用户友好的界面，方便用户随时随地使用系统。
数据共享与协同合作： 与其他无人机管理系统和相关平台进行数据共享和协同合作，实现信息互通和资源共享，促进行业间的合作与发展。

总之，基于 SpringBoot 的无人机智能管控系统在无人机行业的管理和管控中具有重要的应用价值。未来的研究和开发将继续推动系统的创新和完善，为无人机飞行安全和空域管理提供更加可靠和智能的解决方案。

参考文献

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[9] 马金鑫，杜伟鑫，袁昊等。基于无人机智能视觉的大型特种设备表面缺陷检测 [J]. 无损检测，2023, 45 (12): 68-73.

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[12] 管锡昭，黄素琴，邓志强。无人机智能巡检系统在长输管道中的应用研究 [J]. 中国石油和化工标准与质量，2023, 43 (19): 110-112.

[13] 鞠同心。山东枣庄：首批 9 座无人机智能巡检机场建成启用 [J]. 农村电工，2023, 31 (10): 3.

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[15] 贾贝熙，曹屹楠，杜子亮。基于模块化开放系统方法的无人机智能系统架构设计 [C]// 中国航空学会。第六届中国航空科学技术大会论文集。中国航空研究院;北京航空航天大学;, 2023: 7.

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SpringBoot 无人机智能管控系统设计与实现

摘要

第 1 章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 开发现状

1.3 本文的组织结构

第 2 章 相关技术介绍

2.1 Java 语言与 JDK 开发环境

2.2 B/S 结构

2.3 Springboot 框架

2.4 MyEclipse 开发工具

2.5 tomcat 服务器

2.6 MySQL 数据库

第 3 章 系统分析

3.1 可行性分析

3.1.1 技术可行性分析

3.1.2 经济可行性分析

3.1.3 操作可行性分析

3.2 功能需求分析

3.3 非功能需求分析

3.4 数据流程分析

第 4 章 系统设计

4.1 系统架构设计

4.2 系统功能结构

4.3 功能模块设计

4.4 数据库设计

4.4.1 概念模型

4.4.2 关系模型

4.4.3 数据表

4.5 表 access_token (登陆访问时长)

4.6 表 application_for_lifting_ban (解禁申请)

4.7 表 article (文章：用于内容管理系统的文章)

4.8 表 article_type (文章分类)

4.9 表 auth (用户权限管理)

4.10 表 black_flying_report (黑飞举报)

4.11 表 collect (收藏)

4.12 表 comment (评论)

4.13 表 confirmation_of_lifting_ban (解禁确认)

4.14 表 flight_plan (飞行计划)

4.15 表 hits (用户点击)

4.16 表 notice (公告)

4.17 表 no_fly_zone (禁飞区域)

4.18 表 praise (点赞)

4.19 表 registered_users (注册用户)

4.20 表 slides (轮播图)

4.21 表 suitable_flying_area (适飞区域)

4.22 表 upload (文件上传)

4.23 表 user (用户账户：用于保存用户登录信息)

4.24 表 user_group (用户组：用于用户前端身份和鉴权)

第 5 章 系统实现

5.1 注册模块的实现

5.2 登录模块的实现

5.3 系统首页管理模块的实现

5.4 注册用户子系统模块的实现

5.4.1 新闻资讯模块

5.4.2 解禁确认模块

5.4.3 留言举报模块

5.5 管理员子系统模块的实现

5.5.1 用户管理模块

5.5.2 禁飞区域管理模块

第 6 章 系统测试

6.1 测试目的

6.2 测试过程

6.3 测试结果

第 7 章 总结与展望

参考文献

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第 1 章绪论

第 2 章相关技术介绍

第 3 章系统分析

第 4 章系统设计

第 5 章系统实现

第 6 章系统测试

第 7 章总结与展望